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1、
5.2 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。
2.寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式。
3.解釋ATP在能量代謝中的作用。
基礎(chǔ)梳理
1、ATP的結(jié)構(gòu)和功能
2、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
特點(diǎn):時(shí)刻不停地發(fā)生,并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。
3、ATP的利用
1.ATP利用的實(shí)例
2.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”
(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與ATP的關(guān)系:
吸能反應(yīng):一般與ATP的水解相聯(lián)系
放能反應(yīng):一般與ATP的合成相聯(lián)系
(2)能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。
深化探究
探究點(diǎn)一 ATP的分子結(jié)構(gòu)
2、1.ATP和組成RNA的基本單位有怎樣的聯(lián)系?
答案:ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的結(jié)構(gòu)就是腺嘌呤核糖核苷酸。
2.1分子ATP徹底水解會(huì)得到哪些成分?
答案:1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸。
3.如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為A-P~P~P
B.ATP的水解,主要是指圖中②處的水解
C.圖中虛線部分的名稱是腺苷
D.圖中①處的化學(xué)鍵斷裂,ATP轉(zhuǎn)化為ADP
解析:ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為A-P~P~P;ATP水解實(shí)際上是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解,主要是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵的水解;腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而
3、成的,圖中虛線部分為腺苷;ATP水解時(shí),遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易斷裂,即②處的化學(xué)鍵斷裂。
答案:D
探究點(diǎn)二 ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用
1.ATP在細(xì)胞中的含量很少,如成年人細(xì)胞內(nèi)ADP和ATP的總量?jī)H為2~10mg,而一個(gè)正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下24h消耗40kgATP。ATP在細(xì)胞中的含量并不多,為什么能為生命活動(dòng)提供大量的能量?
答案 ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少,但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速,所以可以為生命活動(dòng)提供直接能源,也使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處在動(dòng)態(tài)平衡之中。
2.為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”?
答案 細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都
4、是ATP直接提供的。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。
3.ATP中能量的來(lái)源和去向
隨堂訓(xùn)練
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵的數(shù)目依次是(?? )
A.1,2,2?????? B.1,2,1?????? C.1,3,2?????? D.2,3,1
2、ATP是生物體內(nèi)最直接的能量來(lái)源,如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式相關(guān)敘述正確的是(?? )
A.ATP水解供能時(shí)①、②、③之間的高能磷酸鍵都將斷裂
B. ATP在細(xì)胞中能與ADP相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和放能,從而實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用
C
5、.②和③之間的高能磷酸鍵斷裂后所釋放的能量主要以熱能形式散失
D. 當(dāng)水解①和②之間的高能磷酸鍵后的產(chǎn)物之一可作為RNA分子的合成原料
3、關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是(? ?)
A.ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
B.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫(xiě)成A-P~P~P
C.一個(gè)ATP分子中有三個(gè)高能磷酸鍵
D.細(xì)胞內(nèi)的ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
4、在下列幾種化合物的化學(xué)組成中,“〇”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是(?? )
A.① 和②?????B.① 和③?????C.③ 和④?????D.⑤ 和⑥
5、如圖為細(xì)胞中ATP及其相關(guān)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化示意圖(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表
6、示化合物),下列敘述正確的是(???)
A.吸能反應(yīng)伴隨著甲的形成,能量由Q2提供
B.兩分子葡萄糖合成一分子蔗糖的過(guò)程中,物質(zhì)甲的量增多
C.物質(zhì)乙由腺嘌呤和核糖組成,是構(gòu)成RNA的基本單位之一
D.Q1可以來(lái)源于光能,Q2不能轉(zhuǎn)化為光能,M1和M2不是同一種酶
6、下列有關(guān)ATP的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求
B.圖中兩次ATP的水解,后者能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
C.圖中兩次合成ATP,前者能量來(lái)源于光能且在人體細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生
D.ATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺嘌呤構(gòu)成
7、下列是細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),其中都需要消耗ATP的有
7、(? ?)
① 細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收K+ ???
② 肌肉收縮 ??
③ 蛋白質(zhì)的分泌
④ 螢火蟲(chóng)發(fā)光 ??
⑤ 大腦思考
⑥ 蔗糖的合成
⑦ 植物細(xì)胞的滲透吸水、失水過(guò)程
A.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ B.① ② ④ ⑤ ⑥
C.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ D.① ② ④ ⑤ ⑦
答案
隨堂訓(xùn)練
1答案及解析:
答案:C
解析:略
2答案及解析:
答案:D
解析:ATP水解供能時(shí)只有②③之間的高能磷酸鍵斷裂,A錯(cuò)誤;水解①和②之間的高能磷酸鍵后的產(chǎn)物之一為腺嘌呤核糖核苷酸,可作為RNA分子的合成原料,D
8、正確;②和③之間的高能磷酸鍵斷裂后所釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(呼吸作用產(chǎn)生的ATP),C錯(cuò)誤;能量是不能循環(huán)利用的,B錯(cuò)誤。
3答案及解析:
答案:C
解析:
4答案及解析:
答案:D
解析:根據(jù)題意知,“〇”中所對(duì)應(yīng)的含義分別為:①腺嘌呤核糖核苷酸,②腺嘌呤,③ DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸,④ RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。① 和④、⑤ 和⑥“〇”中對(duì)應(yīng)的含義最接近,故選D。
5答案及解析:
答案:A
解析:本題主要考查ATP的結(jié)構(gòu)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。吸能反應(yīng)伴隨著ATP的水解反應(yīng),即伴隨著甲的形成,能置由Q2提 供,A正確;兩分子葡萄糖合成一分子麥芽糖的過(guò)程中需消耗能量, 但ATP與ADP的轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡中,因此物質(zhì)甲的置沒(méi)有增多,B 錯(cuò)誤;物質(zhì)乙由腺嘌呤、核糖和磷酸組成,是構(gòu)成RNA的基本單位之 —,C錯(cuò)誤;Q1可以來(lái)源于光能,Q2能轉(zhuǎn)化為光能,M1和M2不是同 —種酶,D錯(cuò)誤。
6答案及解析:
答案:D
解析:
7答案及解析:
答案:C
解析: